测控技术与仪器专业应用型转型保障措施探讨
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测控技术与仪器专业应用型转型保障措施探讨

2021-02-23 08:26:53 投稿作者: 点击:

摘 要 提出测控技术与仪器专业应用型人才培养的要求。阐述专业应用型转型的改革思路,从人才培养方案、课程体系建设、实践教学体系设置和创新课程体系设置等方面进行改革,提出理论教学和实践技能培训的保障措施,为测控专业向应用型转型提供坚实基础。

关键词 测控技术与仪器专业;工程实践能力;创新课程;课程体系

中图分类号:G642 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2018)06-0068-03

Exploration of Safegaurds for Application-oriented Specialty Transformation of Measurement and Control Technology and Instrument Specialty//YIN Lunhai, YANG Huijun, ZHENG Haiying

Abstract It proposes the requirements of the Measurement and Con-

trol Technology and Instrument Specialty application-oriented per-

sonnel training. It demonstrates the reform ideas of specialty applica-

tion-oriented transformation, including the reform in talent training plan, curriculum structure composition, practical teaching system arrangement and innovative courses arrangement etc. It puts forwards

the safeguards of theoretical teaching and practical skills training, which sets a solid foundation for transformation from Measurement-Control Technology specialty to application-oriented specialty.

Key words measurement-control technology and instrument spe-cialty; engineering implementing ability; innovative courses; curri-culum system

1 引言

2015年10月,教育部、發展改革委、财政部联合下发《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》(以下简称《指导意见》)。《指导意见》指出,我国目前毕业生就业难和就业质量低的问题仍较严重,应用型、复合型、创新型人才培养机制尚未完全建立;提出积极推进转型发展,增强地方高校为区域经济社会发展服务的能力、为行业企业技术进步服务的能力。

为推动辽宁省高校主动融入产业转型升级和创新驱动发展,2015年,辽宁省教育厅决定支持有关高校和专业开展向应用型转变试点工作,其中辽宁工业大学电气工程学院测控技术与仪器专业(以下简称“测控专业”)为应用型转变试点专业之一。

2 测控专业应用型人才培养要求

按测控专业的社会需求,根据辽宁省教育厅关于普通本科专业向应用型转变的办学定位,确定测控专业培养要求。通过四年的培养,使学生具有创新意识,基础理论扎实,具有较强的综合实践能力。

测控专业是综合类跨专业的学科。各高校因自身特色和办学方向等原因,测控专业分为偏精密仪器方向和偏智能仪表方向。辽宁工业大学测控专业偏智能仪表类,共分两个方向,分别是智能仪表方向和自动控制方向。因此,学校主要培养从事智能仪表产品研发、设计和制造的研发型工程人才,培养在生产一线从事钢铁冶金、石油化工、机械加工等行业仪表选型、安装、调试、维护等方面工作的复合型应用型人才;要求学生学习传感器与检测技术、误差理论与数据处理、单片机应用技术、PLC应用技术、智能仪表、控制仪表及装置、自动控制理论、过程控制系统、DCS与FCS、网络通信技术等专业理论知识。

3 改革思路

按照《指导意见》中“坚持试点先行、示范引领”的要求,辽宁省教育厅在2015年选择10所高校开展整体转型试点,选择11所高校中的116个专业开展专业转型试点[1]。按照辽宁省教育厅关于普通本科专业向应用型转变的要求,辽宁工业大学测控专业首先明确了类型定位,建立紧密对接智能仪表产业链的专业体系。

明确专业类型定位和转型路径 在测控专业转型过程中加强与仪表行业和智能仪表企业合作,共同研究制订人才培养方案,进行课程设置和实践环节设置等,从而完成应用型专业定位和转型路径。

辽宁工业大学测控专业主要面向生产企业,包括智能测控系统研发企业和应用企业。因此,专业转型主要为生产企业服务,从培养方案、课程体系和实践环节安排等方面进行改革,培养应用型复合人才;以产教结合、校企合作方式,根据辽宁省老工业基地改造、智能仪表行业的发展需求,制订专业转型改革方案;积极融入以智能仪表企业为主体的行业技术革新,争取成为智能仪表行业的科技服务基地、技术创新基地;通过学院、专业和企业合作,促进智能仪表、智能控制先进技术转移和应用,顺利完成专业向应用型转型。

建立紧密围绕智能仪表行业的专业体系 围绕智能仪表和智能控制系统产业链进行专业设置,形成测控技术应用型特色专业。通过对学校传统的以理论教学为主的测控技术专业进行改造,建立以应用型为主的新课程体系,培养复合型应用型人才。由校内测控专业、智能仪表行业和用人单位的专家共同研讨,根据社会和企业需求、学校现有资源来设置理论课程和实习实训环节,安排具体课程。

按照《指导意见》和辽宁省教育厅的要求,根据辽宁省生产仪表企业发展需求,辽宁工业大学测控专业转型分别从人才培养方案、专业设置、课程体系、师资队伍建设、教学管理机制等方面进行改革。

1)人才培养方案改革。与高职高专院校培养职业应用型人才不同,本科院校培养的是工程应用和管理型人才,是专业技能和职业技能并重的复合应用型人才。在不弱化专业技能教育基础上,加强职业技能培养,并根据实际情况对培养方案进行实时调整,使之更符合社会需求。

2)课程体系改革。以应用型人才培养为目标,围绕专业技能培养、工程实践能力训练和创新创业能力培养设置课程,合理设置以智能仪器和仪表工程为主线的理论教学、实践教学和创新教育模块,突出应用型人才培养理念。

基础教育课程与其他院校测控专业课程基本相同,主要包括思想政治理论、大学英语、计算机基础、高等数学、大学物理等。应用型转型后增加了通识创新创业教育课程。

学科技术基础课程主要偏向智能仪表类,主要包括电路、电子技术基础、误差理论与数据处理、自动控制理论、传感器、电子测量、无损检测、红外检测、光电检测、信号处理技术、测控电路、单片机及接口技术和嵌入式技术及应用等课程[2]。

专业课程主要包括智能仪表、控制仪表及装置、过程控制系统、集散控制系统、控制电机、工控组态软件、DSP原理及应用、虚拟仪器设计、专业前沿讲座等。

3)实践教学体系设置。实践环节主要包括实习类课程(如电子实习、生产实习、毕业设计实习等)和设计类课程(如单片机原理及接口技术课程设计、过程控制系统课程设计等)。应用型转型后增加了专业基础技能实训、信号变换综合设计、智能仪表综合实训和仪表工程综合实训。

4)创新课程体系设置。创新课程主要包括教研室教师自己命题的开放性实验和创新创业项目,专业开设的创新创业课程,国家、省、校级开展的各类科技竞赛项目等。开放性实验主要设计模拟式或数字式的变送器、测控装置等系统,设计以单片机为主的智能测控系统,设计以PLC为核心的过程控制系统等。创新创业项目主要与企业合作,根据企业生产线或研发项目等,设置智能仪表或智能控制系统等工程实践类项目[2]。

开放性实验、专业基础技能实训、信号变换综合设计、智能仪表课程设计、单片机原理课程设计等,需要学生根据设计题目进行电路设计、元件参数计算、器件选型、焊接电路板并调试、程序编写并调试等。仪表工程综合实训需要学生学会控制系统设计、仪表选型、控制系统组装、设备维护、仪表维修等,并进行变送器、执行器等设备拆装等实训。通过以上实践环节,锻炼学生工程设计能力和动手实践能力。

4 理论教学的保障措施

向应用型转变,不是要弱化理论知识学习,而是要学以致用,将理论知识应用到实践中去,同时在实践中强化理论知识学习。因此要深化人才培养方案和课程体系改革,在保证做好理论教学的基础上,加强实践教学,真正做到培养优秀的应用型人才。

以东北老工业基地改造、辽宁经济腾飞和智能仪表产业发展为目标进行课程改革:深入研讨专业基础课程、专业课程和专业成组课程设置,为应用型转型打好坚实的理论基础;深入研讨实验课程、实习实训课程和专业技能训练课程设置,为培养学生的动手实践能力和创新创业能力提供良好的教学保障,将实践技能教育、创新创业教育融入人才培养全过程;与企业联合培养学生,让学生参加企业技术创新项目,同时作为毕业设计选题来源;在理论教学过程中充分利用学校多媒体资源、校园网络,进行案例式教学和项目驱动教学;在课堂教学中上积极采用信息化教学、虚拟现实技术、数字仿真等,课下通过网络进行在线教学答疑等。

5 实践技能培训教学保障措施

建立以培养具有较强实践能力的应用型人才为目标的人才培养模式,实现专业培养目标、课程设置、教学过程与企业生产过程紧密结合,所培养毕业生满足企业要求,即“入厂就能干活”。为此,每年都带领学生参观多家仪器仪表企业及相关企业,有针对性地加强实验、实习和实训环节训练。到目前为止,测控专业实验、实训、实习环节的课时已占专业教学总课时的44.13%。

实验教学方面 部分实验采用仿真与操作结合的实验方法,学生先利用相关软件在计算机上对实验内容进行仿真,再到實验设备上进行实际操作;利用多媒体及网络教学辅助实验教学;真正做到实验室开放,学生可根据自己情况自主预约实验时间和实验项目。

课程设计方面 课程设计题目来源于工程项目,达到百分之百为工程实践类题目;有专用实验室用于课程设计,课设期间有专门指导教师进行辅导答疑;学院实验室、学校实训中心对课程设计学生开放,方便学生课程设计仿真和调试。信号变换综合设计等电路类课程设计要进行电路板焊接与调试;PLC等过程控制类课程设计要进行控制系统设计、组装和调试。成绩评定包括平时考核、设计说明书质量、实物制作质量和答辩效果。

实训方面 设置专业基础技能实训和专业技能实训。

专业基础技能实训主要针对传感器、电子技术、电路、测控电路、单片机、PLC、嵌入式技术等电类课程安排实训内容,要完成小系统设计、器件参数计算与选型、仿真、实物制作与调试等。

专业技能实训包括两个方向:

一是智能仪表实训,主要应用单片机、DSP和ARM芯片,制作较大型智能检测控制系统;

二是仪表工程实训,主要设计过程控制系统,完成控制系统的方案设计,变送器、控制器、执行器等仪器仪表的选型,完成安装、调试与维修等[2]。

毕业设计 指导教师选择具有丰富工程经验和理论基础的测控专业教师及具有丰富实践经验的企业高级工程师担任。毕业设计题目由指导教师与学生探讨,初步确定设计方向和设计内容;然后所有指导教师共同讨论,使题目既符合实际工程项目,又保证学生在四个月内保质保量地完成设计任务。保证设计任务饱满,又不能任务量过大而不能如期完成设计。同时,保证所有毕业生每人一题。参与企业实际项目研发的毕业生,毕业设计期间可在合作企业或学校完成毕业设计,由校内指导教师和外聘企业指导教师联合指导。

生产实习和毕业实习 生产实习根据专业需求和智能仪表企业及相关企业生产特点进行安排;毕业实习根据学生毕业设计题目,有针对性地安排进行。为保证两项实习顺利完成,测控专业积极进行校内外实习基地建设。按照智能仪表行业先进技术水平,学校正加快校内实验实训实习基地建设,为校内实习实训提供保障。按照教育部建立行业企业合作发展平台要求,测控专业与丹东市仪表产业集群的七家企业、锦州市五家企业合作,共同组建实习实训教育基地,保障校外实习顺利进行。同时,企业全方位全过程参与测控专业建设、课程设置、人才培养和绩效评价,合作推动测控专业转型发展。

6 加强应用型教师队伍建设

为加强测控专业师资队伍建设,不断提高应用型教师比例,学校、学院进行多方面努力,培养与提高现有教师工程实践能力,聘请有实践经验的教师或企业优秀专业技术人才到测控专业任教。测控教研室定期选送专业教师到测控专业实习基地企业进行培训,提高教师的实践教学能力。同时,学校通过教学评价、绩效考核、薪酬激励等制度改革,增强教师提高实践能力的积极性和主动性。

目前,测控教研室12名教师中有九人参加过企业实践,同时聘请丹东仪表集团企业五位高级工程师、锦州阳光能源等企业三名高级工程师作为测控专业兼职指导教师,指导学生生产实习、毕业实习和毕业设计,完成学校与企业共同培养学生的目标。

7 学校提供的保障措施

政策保障 学校制定各种完善的规章制度,为测控专业应用型转型提供政策保障。在课堂教学、实践教学和学生创新教育等方面,制定《课堂教学质量评价办法》《实践教学评估办法》《创新学分管理规定》《关于加强学生创新精神和实践能力培养的实施意见》《关于本科生进入导师课题组的实施意见》等政策和规章制度。

实验室与实训基地建设 电气工程学院主要有测控电路、测控技术、智能机器人、单片机、过程控制等10多个专业实验室,同时新建两个大学生创新工程专用实验室。学校建立“新能源汽车智能控制技术”“智能控制理论及应用”等多个省级高校重点实验室,与国外一些知名企業共建“工业控制网络实验室”“嵌入式应用技术实验室”等先进实验室;新建实习实训中心,28 000余平方米的实训楼已投入使用,新进大量设备,用于学生校内实习实训。学校、学院良好的实验、实训条件,为提高学生应用实践能力提供了良好的物质保障[3-4]。

资金投入 近几年来,学校每年都会投入200万元以上的资金用于课程设计、实习实训、开放性实验、大学生创新创业活动、全国大学生电子设计竞赛等各类比赛。2010年以来,学校平均每年为电气工程学院投资300余万元用于实验室建设、实验设备购买和维护。大量资金的投入,保证了学生实验、实习、实训、创新创业活动的顺利进行,为测控专业应用型转型提供了保障。

8 结语

目前,辽宁工业大学已由11个应用型转型试点专业全面进入转型,所以从制度建设、实验室建设、实习实训中心建设、各专业校外实习基地建设等各方面都加大了建设力度,投入大量人力、物力和财力,确保学校全面转型成功。同时,学校所做出的努力为测控专业向应用型转型提供了良好的保障,为测控专业转型成功打下坚实的基础。

参考文献

[1]杨主格.辽宁高校转型发展试点 涉及21所院校[N].沈阳日报.2015-11-20().

[2]尹伦海,王俊生,蓝和慧.测控技术与仪器专业校内实训初探[J].中国教育技术装备,2016(10):143-145.

[3]郑海英,王春霞,王俊生,等.工程人才培养模式改革保障措施探讨[J].中国电力教育,2014(36):59-60.

[4]王俊生,王春霞,郑海英,等.工科院校实践教育基地建设的探索与实施:以辽宁工业大学为例[J].辽宁工业大学学报:社会科学版,2015(2):110-112.

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